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摘要
为研究液态CO2相变爆破技术破岩机理，更好地推广这种安全爆破技术，采用ANSYS/LS-DYNA仿真软件对液态CO2相变爆破岩石的裂纹扩展特征及影响致裂结果的关键因素进行研究。基于仿真结果对比CO2爆破和炸药爆破岩石损伤裂纹的区别，并研究岩石爆破裂纹的扩展形式与应力波加载速率和岩石强度的关系，以及地应力对爆破裂纹扩展的影响。研究结果表明：CO2爆破岩石产生裂纹条数较少的原因是其爆炸应力波的加载速率较低，且只有爆炸应力波强度高于岩石动态抗压强度时才会产生粉碎区。初始地应力会抑制爆破裂纹的扩展，在各向异性的地应力作用下，裂纹会朝着最大地应力的方向扩展。研究结果可为实际工程中的爆破参数选取提供参考。
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单位中国科学院; 中国科学院福建物质结构研究所; 福州大学
